基于CeO2-x-TiO2薄膜厚度的数模 阻变转换机理

• 作者: 李子昊 胡利方 高伟 贾旭 郑植 刘伟 太原理工大学材料科学与工程学院
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 阻变器件 CeO2-x 导电细丝 TiO2 氧空位
• 年，卷（期）: 2023,（2）
• 页码范围: 141-151
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

采用溶胶凝胶法和旋涂工艺在FTO衬底制备阻变层CeO2-x-TiO2薄膜，通过在CeO2-x-TiO2薄膜表面热蒸镀Al电极制备Al/CeO2-x-TiO2/FTO阻变器件，采用XRD和XPS表征CeO2-x-TiO2薄膜的晶相组成和晶体结构。结果表明：阻变层中主要由TiO2和CeO2-x组成。与Al/CeO2/FTO器件相比，Al/CeO2-x-TiO2/FTO阻变器件的电学性能得到提升。I-V测试表明Al/CeO2-x-TiO2/FTO器件具有无初始化过程的双极性阻变特性。对不同CeO2-x-TiO2厚度下的阻变器件进行电学分析，研究表明Al/CeO2-x-TiO2/FTO器件在不同CeO2-x-TiO2膜厚下其低阻态呈欧姆导电机制。随着CeO2-x-TiO2厚度的增加，高阻态的阻变机制会发生本质变化，器件的阻变机制从氧空位导电细丝机制转变为缺陷对电荷的捕获/释放机制。研究发现Al/CeO2-x-TiO2界面处的AlOx层是阻变机制转变的关键，AlOx层的增厚使器件从“数字型”转变为“模拟型”。